Funktionsweise Hydraulik Holzspalter

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Moin!

Ich würde gerne verstehen, wie die Hydraulik eines einfachen stehenden Holzspalters funktioniert, ich habe mir mal mehrere Angeschaut, ist egal welche Marke (Dolmar, Güde, Scheppach, …), das grundlegende Prinzip scheint gleich zu sein…

Von der Druckseite der Pumpe gehen zwei Schläuche weg, einer zum Zylinder (Spaltarm runter = Spalten) und einer zum Steuerventil. Vom Steuerventil gehen zwei Schläuche weg, einer zum Zylinder (Spaltarm hoch) und einer wieder in den Tank.

Wie funktioniert das?
Denn die eine Zuleitung zum Zylinder (senken) hat ja permanent Druck?! Wie kann er sich dann zurückbewegen?
Wenn das Steuerventil dann auf heben gestellt wird, liegt an beiden Seiten des Kolbens ja der gleiche Druck auf die gleiche Fläche an? Warum hebt er sich dennoch?
Das verstehe ich nicht ganz.
Wäre toll, wenn mir jemand das Funktionsprinzip erläutern kann…

Danke!

Gruß, Tom

#2

Hallo,

die Schaltung hast Du zwar beschrieben, aber es wäre sehr hilfreich, wenn Du sie wenigstens skizzieren könntest. Einen Hinweis noch zu deiner Ausführung, die Dir vielleicht weiterhilft: Die Fläche auf der Stangenseite eines Hydr.Zylinders ist kleiner als auf der Bodenseite (auf dem Durchmesser der Kolbenstange kein Druck auf den Kolben)

Gruß

#3

Die Funktionsweise ist eigentlich ganz einfach. Sobald der Zylinder in Richtung spalten fahren soll, schaltet das Ventil den Druck auf die entsprechende Seite des Zylinders. Die andere Seite wird entlastet und das Öl fließtt in den Ölbehälter zurück. Wenn der Zylinder in Grundstellung fahren soll, wird die Druckseite entlastet und die andere Seite wird mit Druck belastet. Ist der Zylinder dann in Grundstellung wird der Zylinder drucklos gestellt.
Gruß
Jürgen

#4

Auch Moin !

sehr interessante Frage!
Hab da jetzt mal drüber nachgedacht und bin zu dem entschluss gekommen das die von dir beschriebene Anschlusssituation der Schläuche nur gehen kann wenn mit der „Kolbenstangenseite“ gespalten wird.
Hab mir dazu die Ersatzteilliste angeschaut:
http://www.scheppach.com/uploads/tx_ttproducts/ersat…

Pos.: 7 in der Zeichnung
Siehe da es wird mit der Stangenseite der Spalt-Hub gefahren.

Nun zur Erklärung:
Es handelt sich hier um eine Differenzialschaltung.
Deine Aussage mit gleicher Fläche und gleichem Druck ist leider nicht richtig. Du hast den gleichen Druck aber nicht die gleiche Fläche.
Man Spricht von Kolbenstangenseite und Kolbenbodenseite. Bei letzterem hast du die gesamte Kolbenfläche und beim Ersten die Kolbenfläche abzüglich Stangenfläche. Hier spricht man von Kolbenringfläche. Diese ist bei Differenzialzylindern meist 50% der Kolbenfläche.

Beim Spalten wird die Stangenseite mit Öl beaufschlagt und die Kolbenseite zum Tank hin geöffnet(Steuerventil).
So und jetzt ganz langsam Lesen…ist bissel kompliziert:wink:
Beim Rückhub wird der Kolbenboden mit Druck beaufschlagt. Da an dieser Fläche eine größere Kraft entsteht (Fläche größer) als auf der Stangenseite kann die auf der Stangenseite zur Pumpe hin entweichende Ölmenge dem Rückhub (aufwärts) mit zugeführt werden.

(Druck ist überall gleich aber das Kräfteverhälniss ist anders. Druck und Kraft darf man nicht gleichsetzen!)

Also quasi Förderstrom der Pumpe + entweichendes Öl der Stangenseite.
Nachdem die Spalter meistens schneller hoch fahren als runter, nehme ich an das hier kein Flächenverhältniss von 50:50 herrscht sondern eher 70:20 oder so ähnlich.
Umso mehr Öl auf der Stangenseite verdrängt und der Bodenseite zugeführt werden kann desto schneller ist der Rückhub.

Also im Prinzip gehts über die Flächenverhältnisse bzw. über eine Differenzialsteuerung

Hier mal ein Bild zu einer Holzspalterhydraulik:
http://www.hydraulikverkauf.de/media/products/Aufbau…

Hier wurde die Differenzialsteuerung über ein Ventil gelöst.

Hoffe ich habe es verständlich erklärt.
Wenns noch fragen gibt dann schreib bitte nochmal.

Gruß
Stefan

#5

Hi!
Also,ich habe mir mal Aufgezeichnet,was Du beschrieben hast!
Das Geheimniss liegt im Ventiel!
Die beiden Schläuche von der Pumpe versorgen Den Zylinder mit Druck,im Ventil wird der andere Schlauch entlastet.Das heist das Öl zirkuliert.Wenn das Vetil geschaltet wird,wird der Kreislauf geschlossen und der Zyl. fährt runter.Vermutlich ist für den Rückhub eine Feder eingebaut,Genau weiß ich das aber auch nicht!

Vielleicht hilft Dir das ein wenig!
Gruß D.Kühn

#6

Hallo Tom!

So wie Du es beschrieben hast, funktioniert es nicht.
Eine Zylinderseite kann nicht permanent mit Druck beaufschlagt werden. Das Aggregat würde innerhab von Minuten kochen.
Also schaue nochmal genauer nach.

Viele Grüße!
Rainer

#7

Moin Tom,
meistens hat das Steuerventil 4 Anschlüsse:
Pumpe §, Tank (T), A (Zylinder), und B (Zylinder) und 3 Ventilstellungen.
In der linken Stellung fließt das Öl von der Pumpe in die B-Kammer des Zylinders und das Öl aus der A-Kammer des Zylinders zum Tank.
Wenn jetzt Holz im Spalter ist, baut sich Druck in B auf, A bleibt drucklos.
In der rechten Stellung ist es genau umgekehrt, d.h. A hat Druck und B ist drucklos.
In Mittelstellung ist der Zylinder gesperrt und das Öl von der Pumpe fliesst drucklos zum Tank.
Ob das jetzt bei allen Spaltern so ausgeführt ist kann ich Dir nicht sagen, jeder Hersteller hat eine andere Version.
Die Darstellung ist aber das Grundprinzip bei einem doppelt wirkenden Zylinder.
Lass Dir das Prinzip am besten von dem Techniker des Herstellers erläutern.
Gruß Peter

#8

Moin!

Jau, klar, das isses! Die Kolbenstange und deren Fläche habe ich vollkommen vergessen.

Dankeschön!

Dabei drängt sich mir jetzt noch ne Frage auf, an der man wahrscheinlich merkt, dass ich Physik als erstes damals in der Schule abgewählt habe…:

Wenn man so einen Spalter so bauen würde, dass entweder nur der Kolbenboden oder die Kolbenstangenseite Druck bekommt, wurde der Spalter dann nicht mit mehr Spaltdruck arbeiten (bei gleicher Hydraulikpumpe undso)? Oder spielt es keine Rolle, dass da was quasi „gegeneinader“ arbeitet?

Danke!

Gruß, Tom

#9

Hallo Tom,

das ist ganz einfach. Die meisten „Baumarkt-Spalter“ arbeiten mit der Eilgangschaltung / Differenzialschaltung.

Der Zylinder steht senkrecht - Kolbenstange nach oben - Kolbenboden ist unten - am Ende der Kolbenstange ist der Spaltkeil befestigt.

Zylinder fährt aus (hoch) - Spaltkeil oben. Zylinder fährt ein (runter) - es wird gespaltet.

Da dadurch die Zylinderstange fast nur auf Zug (nicht auf Druck o. Knickung) belastet wird, ist sie sehr klein vom Durchmesser.

Nun kommt die Physik. Wenn nun auf beiden Seiten des Zylinders Druck ansteht (Zylinder fährt hoch) haben wir einen kleinen Flächenunterschied zwischen der Kolbenseite und der Stangenseite. Dadurch ist die Ausfahrkraft grösser als die Einfahrkraft(+Reibung). Der Zylinder fährt aus und das Stangenseitenöl wird mit in den Kolbenraum gepumpt.

Beim Zylinder einfahren wird der Kolbenraum zum Tank entlastet und der Zylinder fährt ein.

Ich hoffe das ist verständlich?!

MfG Matthias

#10

Servus!

Beim Spalten arbeitet nichts gegeneinander da hier über das Ventil die Bodenseite zum Tank hin drucklos ist.
Beim Rückhub (nach oben) hebt sich ein Teil der Kraft auf, eben im besagten Verhältnis aber in diese Richtung wird auch kaum Kraft benötigt.

Wenn man beim Bau wert legt auf mehr Kraft dann müsste der Zylinder 180° gedreht verbaut werden.
Also spalten mit der Kolbenbodenseite aber dann ohne Differenzialschaltung.
Um aber so auf die gleiche Arbeitsgeschwindigkeit zu kommen braucht man eine deutlich größere Pumpe inkl. Motor…und Pumpen sind nicht billig.

Ich habe vor ein paar Wochen selbst einen Scheppach Spalter angeschaut, daher fand ich deine frage auch sehr interessant.
Diese hat sich so angehört als würdest du evtl. einen Eigenbau planen…
Da ich auch alles gern selbst bauen würde habe ich auch über den Spalter mal nachgedacht bin aber zu dem entschluss gekommen das es für den Neupreis schwierig wird einen selbst zu bauen.

Gruß
Stefan

#11

ich müßte mir einen Holzspalter mal gelegentlich anschauen, ich vermute daß hier das Flächenverhältnis des Kolbens genutzt wird. Die Fläche des Kolbens reduziert sich auf einer Seite um die Fläche der Kolbenstange.

freundliche Grüße

#12

Die Flächen, auf die der Druck wirkt, sind unterschiedlich groß. Bedenke: die Fläche mit der Kolbenstange ist kleiner als die, wo keine Kolbenstange ist.
p=F/A => F=p*A d. h. bei konstantem Druck ist die Kraft dort größer, wo die Fläche größer ist; also auf der Seite, wo keine Kolbenstange ist.

Gruß
Matze

#13

Hi,

wenn man an einem Zylinder mit nur einer Kolbenstange beidseitig den gleichen Druck anlegt, fährt er aus. Das kommt daher, dass die Kolbenflächen A1 und A2 erschiedlich sind und damit die wirkende Kraft (F=p*A). Auf der einen Seite nimmt nämlich die Kolbenstange einen beträchtlichen der Kolbenfläche weg, so dass davon effektiv nur noch ein Ring bleibt (daher nennt man das auch Ringraum). Da man hier nicht so gut zeichnen kann verweise ich mal auf Wikipedia -> „Hydraulikzylinder“.
Wie ein Holzspalter funktioniert weiß ich leider nicht aber ich könnte mir vorstellen, dass der Ringraum des Zylinders permanent mit Druck beaufschlagt ist und die andere Seite (die die runter drückt) gesteuert wird.

Grüße,
Ralf

#14

Hi,

  1. über das Steuerventil wird das Öl einmal von unten (zum heben), einmal von oben (zum spalten) oder direkt in den Tank geleitet (zum energiesparen)
  2. über die zweite (andere Leitung) wird das vorhandene Öl wieder zurück in den Tank geleitet (Kreislauf)

Das Steuerventil ist in der Regel ein 4/3 Wegeventil
(4 Anschlüsse 3 Schaltstellungen)
Mittelstellung (Grundstellung)
Pumpe Ventil --> Rücklauf
Ventil --> Zylinder oben --> gesperrt
Ventil --> Zylinder unten --> gesperrt

Spalten
Pumpe Ventil --> Zylinder oben --> spalten
Ventil --> Zylinder oben --> Rücklauf Tank

Heben

Pumpe --> Ventil --> Zylinder oben --> Rücklauf Tank
Ventil --> Zylinder unten --> Heben

Hoffe konnte helfen

Grüße

#16

Die wichtigste Funktion dieser Maschine ist die Zerkleinerung von Meterholz und das geschieht durch mit Hilfe einer extrem scharfen Klinge, weshalb auch einige Sicherheitshinweise unbedingt zu beachten sind.

Baumärkte Werben mit günstigen Angeboten meist zu niedrigen Spottpreisen, wesshalb ich dir empfehle auf http://www.pelletofen-und-kaminofen.de/brennholzspalter/ die Funktionen und Arbeitsweisen vieler verschiedener Geräte zu lesen. Nicht immer können alle das gleiche! Erst dann entscheide dich für einen passenden Holzspalter der für deine Bedürftnisse passt. Die Testergebnisse auf der Seite solltest du ebenfalls durchlesen. Die Unterschiede sind verblüffend. Wir haben einen Atika der läuft Problemlos aber auch andere Firmen sind gut!

Viele Grüße

Atika